JPH06140808A - Dielectric filter - Google Patents

Dielectric filter

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Publication number
JPH06140808A
JPH06140808A JP4166287A JP16628792A JPH06140808A JP H06140808 A JPH06140808 A JP H06140808A JP 4166287 A JP4166287 A JP 4166287A JP 16628792 A JP16628792 A JP 16628792A JP H06140808 A JPH06140808 A JP H06140808A
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JP
Japan
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filter
resonator
frequency
dielectric
strip
Prior art date
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Application number
JP4166287A
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Japanese (ja)
Inventor
Jouni Ala-Kojola
アラ−コヨラ ヨウニ
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Pulse Finland Oy
Original Assignee
LK Products Oy
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/201—Filters for transverse electromagnetic waves
    • H01P1/205—Comb or interdigital filters; Cascaded coaxial cavities
    • H01P1/2056—Comb filters or interdigital filters with metallised resonator holes in a dielectric block

Abstract

PURPOSE: To provide a ceramic filter which can effectively remove an image frequency generated at its lower end section and can be manufactured at a low cost by forming at least one strip-line resonator on at least one side face of a ceramic resonator. CONSTITUTION: In this filter 1 composed of a dielectric main body and an electrically conductive layer, at least one strip-line 5 resonator is formed on another side face of the dielectric side face. The side face 4 of the dielectric main body is used as a substrate for the strip lines 5 and the strip lines 5 having small Q-values are formed on the side face 4. Therefore, a desired zero frequency can be generated at the transfer constant of the filter 1 and the generated zero frequency depends upon the shape of the strip lines 5 and the dielectric constant of a ceramic block. The zero frequency causes the attenuation of a related frequency and an image frequency signal can be attenuated strongly with an additional resonator. When the number of resonators composed of the strip lines 5 is increased, the attenuation of the related frequency further increases.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は誘電体の本体と電気的導
電層からなり、前記本体が上部および下部表面、２つの
側面、２つの端面および前記本体の上部表面から下部表
面に延びる少なくとも一つの孔を有し、前記導電層が前
記下部表面、１つの側面、両端面および孔の表面の主要
部を覆いそれによって伝送線共振器（transmission lin
e resonator)を形成してなるフィルタに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention comprises a body of dielectric and an electrically conductive layer, the body comprising at least one upper and lower surface, two sides, two end faces and at least one extending from an upper surface to a lower surface of the body. Two holes, the conductive layer covering the lower surface, one side surface, both end surfaces, and a major part of the surface of the holes, thereby forming a transmission line resonator.
e resonator).

【０００２】[0002]

【従来の技術】誘電体フィルタは、しばしばデータ伝送
装置、とりわけ無線電話のフロントエンドフィルタ(fro
nt-end filter)として高周波数で用いられる。フロント
エンドフィルタの機能は所望の周波数を通過させ、他の
すべての周波数、とくに受信機のミクサ(mixer) によっ
て生成されたイメージ周波数（image frequency)を除く
ことである。BACKGROUND OF THE INVENTION Dielectric filters are often used in front end filters (fro) of data transmission equipment, especially wireless telephones.
nt-end filter) used at high frequency. The function of the front-end filter is to pass the desired frequencies and to remove all other frequencies, especially the image frequency produced by the mixer of the receiver.

【０００３】イメージ周波数は、ある周波数の電磁信号
であり、ミクサ受信器において干渉(interference)を引
き起こすかもしれない。イメージ周波数は次のように形
成される。すなわち、２つの信号が受信器のミクサにお
いて任意の周波数ｆおよび局部発振器(local oscillato
r)からえられた一定の周波数信号ｆLOの受信された信号
として合成されるとき、最終的な信号はこれらの信号の
和および差、すなわちｆ＋ｆLOおよびｆ−ｆLOとしてミ
クサからえられる。中間周波数ｆIFの大きさ(amount)に
よって局部発振器の周波数と異なる周波数だけが重要で
ある。このことからもしフロントエンドフィルタがなけ
ればミクサは中間周波数信号ｆIFを与えるであろう。そ
して該中間周波数は周波数ｆ1 （ｆ1 ＝ｆLO−ｆIF）で
受信された信号、および周波数ｆ2 （ｆ2 ＝ｆLO＋
ｆIF）で受信された信号の双方に対して一様にインテン
ス(intense) である。すなわち周波数ｆ1 は、ミクサの
出力においてある振幅を有しかつ周波数ｆIFの信号を引
き起こし、また周波数ｆ2 はミクサの出力において同じ
振幅を有しかつ周波数ｆIFの信号を引き起こす。こうし
てこれらの信号の周波数のうちのいずれかが、所望の情
報がコード化された(coded) 信号として選択されうる。
もし受信機のミクサに到達する前に選択されなかった信
号に対する応答がフロントエンドフィルタによって除か
れなければｆ1 またはｆ2 が選択されたとき、選択され
なかった周波数の信号（ｆ1 またはｆ2 ）は干渉を構成
する。所望の情報がコード化されていない不要な信号ｆ
1 またはｆ2 がイメージ周波数信号と呼ばれる。The image frequency is an electromagnetic signal of a certain frequency and may cause interference at the mixer receiver. The image frequency is formed as follows. That is, the two signals are mixed in the receiver mixer at an arbitrary frequency f and local oscillator (local oscillato).
When combined as the received signal of the constant frequency signal f LO obtained from r), the final signal is obtained from the mixer as the sum and difference of these signals, f + f LO and f−f LO . Only frequencies that differ from the frequency of the local oscillator by the amount of the intermediate frequency f IF are important. From this it follows that if there is no front end filter, the mixer will provide the intermediate frequency signal f IF . The intermediate frequency is the signal received at frequency f 1 (f 1 = f LO −f IF ) and frequency f 2 (f 2 = f LO +
f IF ) is uniformly intense for both of the signals received at f IF ). That is, the frequency f 1 has a certain amplitude at the output of the mixer and causes a signal of frequency f IF , and the frequency f 2 has a same amplitude at the output of the mixer and a signal of frequency f IF . Thus, any of the frequencies of these signals can be selected as the coded signal with the desired information.
If f 1 or f 2 is selected unless the response to the unselected signal before it reaches the mixer of the receiver is not removed by the front end filter, the signal of the unselected frequency (f 1 or f 2 ) Constitutes interference. Unwanted signal f in which the desired information is not coded
1 or f 2 is called the image frequency signal.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】分離した（discrete)
共振器からなる誘電体フィルタにおける問題は下端部の
減衰である。実質的な減衰は通過帯域の下端部で行なわ
れず、したがってフィルタは下端部で生成されたイメー
ジ周波数をそれほど有効に除かないかもしれない。共振
器に付加的な(extra) 共振器を結合することによりフィ
ルタの伝達関数において特別の零（extra zero) を生成
することができる。かかる零によって、所望の周波数、
すなわちイメージ周波数およびその高調波において減衰
を増大させることができる。DISCLOSURE OF THE INVENTION Discrete
A problem with dielectric filters consisting of resonators is lower end attenuation. Substantial attenuation does not occur at the lower end of the passband, so the filter may not remove the image frequencies generated at the lower end as effectively. An extra zero can be created in the transfer function of the filter by coupling an extra resonator to the resonator. With such zero, the desired frequency,
That is, the attenuation can be increased at the image frequency and its harmonics.

【０００５】誘電体伝送線共振器の製造はコスト高とな
りがちであり、フィルタの寸法は共振器の数が増えるに
つれ、かなり増大する。The manufacture of dielectric transmission line resonators tends to be expensive and the size of the filter increases considerably as the number of resonators increases.

【０００６】ヨーロッパ特許出願EP-A-0,401,839号明細
書および対応米国特許5,103,197 号明細書は、電極パタ
ーンは共振器にカップリングを与えるために、そして複
式共振器のばあいには隣接する共振器のあいだに与える
ために側面の１つに設けられ１個のセラミックブロック
で実行される帯域フィルタを開示しており、当該カップ
リングが純粋に容量性または誘導性のずれでもよく、あ
るいは所望によりこれらの組み合わせであってもよい。
それにより前記側面上の電極パターンに分離した構成部
品および誘導線（inductive wire) を接続することもで
き、当該共振器およびカップリングはそのあいだで影響
される。この側面は最終的には導電性の被覆で覆われ、
セラミックブロックは導電材料により完全に包まれる。European patent application EP-A-0,401,839 and corresponding US Pat. No. 5,103,197 show that the electrode pattern is used to provide coupling to the resonator and, in the case of multiple resonators, adjacent resonators. It discloses a bandpass filter implemented on one of the sides and implemented in one ceramic block for the purpose of providing between which the coupling may be purely capacitive or inductive shift, or if desired. May be a combination of.
Thereby it is also possible to connect separate components and inductive wires to the electrode pattern on the side surface, the resonator and the coupling being affected in between. This side is eventually covered with a conductive coating,
The ceramic block is completely enclosed by the conductive material.

【０００７】本発明の目的は、いくつかのセラミックブ
ロックからなるフィルタについて叙上の欠点が除かれる
ことである。The object of the invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks for filters consisting of several ceramic blocks.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上部お
よび下部表面、２つの側面、２つの端面および該本体の
上部表面から下部表面に延びる少なくとも一つの孔を有
する誘電体の本体と、前記下部表面、１つの側面、両端
面および孔の表面の主要部を覆いそれによって伝送線共
振器を形成してなる電気的導電層とからなるフィルタ
が、少なくとも１つのストリップ線（strip-line）の共
振器が誘電体本体の他の側面に形成されたことを特徴と
している。According to the present invention, a body of dielectric having upper and lower surfaces, two side surfaces, two end surfaces and at least one hole extending from the upper surface to the lower surface of the body, At least one strip-line filter comprising a lower surface, one side surface, both end surfaces and an electrically conductive layer covering a major part of the surface of the hole thereby forming a transmission line resonator. The resonator is formed on the other side surface of the dielectric body.

【０００９】[0009]

【作用】誘電体本体の側面はこのようにストリップ線用
の基板として用いられる。この側面上で低いＱ値（Ｑ v
alue）を有するストリップ線を形成して、フィルタの伝
達関数において所望の周波数で零（または極）を生成す
ることができる。ストリップ線の共振器によって生成さ
れた零（または極）の周波数はストリップの形状および
セラミックブロックの誘電率に依存する。零は関与する
周波数において減衰を引起し、イメージ周波数信号は付
加的な共振器によってより強力に減衰されうる。ストリ
ップ線の共振器の数を増加させることによって関係する
周波数の減衰はさらに増加できる。The side surface of the dielectric body is thus used as a substrate for the strip line. A low Q value (Q v
can be formed to produce a zero (or pole) at the desired frequency in the filter transfer function. The frequency of the zero (or pole) produced by the stripline resonator depends on the shape of the strip and the dielectric constant of the ceramic block. The zero causes attenuation at the frequencies of interest, and the image frequency signal can be more strongly attenuated by the additional resonator. By increasing the number of stripline resonators, the attenuation of the frequencies involved can be further increased.

【００１０】つぎに添付図面を参照しながら本発明の実
施例を詳細に説明する。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

【００１１】[0011]

【実施例】図１は本発明の誘電体フィルタの斜視図、そ
して図２は図１のフィルタの減衰を示す線図である。1 is a perspective view of a dielectric filter of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing the attenuation of the filter of FIG.

【００１２】図１中のフィルタ１は、一般的にはブロッ
ク状の形状をしたセラミックの本体から作製され、上部
表面２から下部表面まで延びる少なくとも１つの孔３を
有する。なお、適切なセラミック材は当業者には公知で
あろう。上記本体の全面は、上部表面２と側面４とを除
いて電気的導電性材料６で覆われている。孔３の内面も
被覆されており、この被覆は下部表面の被覆と接触して
いる。こうして伝送線共振器は公知の方法で形成され
る。さらに２個のストリップ線共振器５は被覆されてい
ない側面４に形成されている。各ストリップ線５の１端
はフィルタの被覆６と接続されている。ストリップ線は
５はフィルタ１の伝達関数において特別な零（extra ze
ro) を生成し、該零の周波数はストリップの長さ、幅お
よび厚さならびにセラミック材の誘電率と独立である。
ストリップ線共振器５は互いに結合されると共に共振器
３および５に関与する電場および磁場を経由してセラミ
ック共振器３に結合されている。ストリップ線５のあい
だの距離および該ストリップ線とセラミック共振器３と
のあいだの距離は公知の方法でストリップ線５のあいだ
の相互カップリングおよびセラミック共振器３のカップ
リングに影響を及ぼす。共振器のカップリングは、マス
クを用いて側面４にある形状の導電領域である電極パタ
ーンを形成することによって達成される。該電極パター
ンの数、形状、特徴および電極パターンの可能な限り分
離した構成部品はフィルタの所望の特性および実行方法
にしたがって変化するが本発明には直接関係はない。こ
の詳細については前述のヨーロッパ特許出願EP-A-0,40
1,839号明細書および米国特許USP-5,103,197 号明細書
に紹介されている。ストリップ線共振器は回路パターン
用と同様のマスクを用いて作ることができる。最終的に
は回路パターンおよびストリップ線共振器を含む側面４
には導電材のカバーがかぶされてよい。実際にはセラミ
ックブロック全体は導電性のカバーによって包まれてよ
い。The filter 1 in FIG. 1 is generally made of a block-shaped ceramic body and has at least one hole 3 extending from an upper surface 2 to a lower surface. However, suitable ceramic materials will be known to those skilled in the art. The entire surface of the main body is covered with an electrically conductive material 6 except for the upper surface 2 and the side surface 4. The inner surface of the hole 3 is also coated, which coating is in contact with the coating on the lower surface. Thus, the transmission line resonator is formed by a known method. Furthermore, two strip line resonators 5 are formed on the uncoated side surface 4. One end of each strip line 5 is connected to the filter cover 6. Stripline 5 is a special zero (extra ze) in the transfer function of filter 1.
ro), the zero frequency being independent of the strip length, width and thickness and the dielectric constant of the ceramic material.
The strip line resonators 5 are coupled to each other and to the ceramic resonator 3 via the electric and magnetic fields associated with the resonators 3 and 5. The distance between the strip lines 5 and the distance between the strip lines and the ceramic resonator 3 influences the mutual coupling between the strip lines 5 and the coupling of the ceramic resonator 3 in a known manner. The coupling of the resonator is achieved by using a mask to form an electrode pattern, which is a conductive region of the shape on the side surface 4. The number, shape, characteristics of the electrode patterns and the possibly separated components of the electrode patterns vary according to the desired properties of the filter and the method of implementation, but are not directly relevant to the invention. For more details on this, refer to the aforementioned European patent application EP-A-0,40.
1,839 and US Pat. No. 5,103,197. The strip line resonator can be made by using a mask similar to that for the circuit pattern. Finally, the side surface 4 including the circuit pattern and the strip line resonator.
The cover may be covered with a conductive material. In practice the entire ceramic block may be surrounded by a conductive cover.

【００１３】図２はフィルタの周波数応答におけるスト
リップ線共振器の効果の一例を示している。連続した曲
線７は周波数ｆの関数としてセラミックフィルタの減衰
Ａを示している。短い破線により示された曲線８は、１
個のストリップ線共振器がセラミック共振器に結合され
たときのフィルタの周波数応答を示しており、長い破線
により示された曲線９はセラミック共振器に結合された
２個のストリップ線共振器が存在するときフィルタの周
波数応答をそれぞれ示している。図２に示されているよ
うにストリップ線共振器によって生成された零は、たと
えばイメージ周波数周波数でありうるｆＩにおける減衰
を増大させる。ストリップ線は通過帯域の減衰に実質的
な影響を及ぼさない。FIG. 2 shows an example of the effect of the strip line resonator on the frequency response of the filter. The continuous curve 7 shows the attenuation A of the ceramic filter as a function of frequency f. The curve 8 indicated by the short dashed line is 1
The frequency response of the filter is shown when two stripline resonators are coupled to the ceramic resonator, the curve 9 indicated by the long dashed line shows the presence of two stripline resonators coupled to the ceramic resonator. Respectively show the frequency response of the filter. The zero produced by the stripline resonator as shown in FIG. 2 increases the attenuation at fI, which can be, for example, the image frequency frequency. The strip line has no substantial effect on the passband attenuation.

【００１４】[0014]

【発明の効果】本発明によるセラミックフィルタはセラ
ミック共振器の側面の１つに少なくとも１つのストリッ
プ線共振器を形成させることにより実行されうる。その
ようなフィルタにより所望の周波数は分離した共振器を
有するものより有効に取り除かれうる。ストリップ線が
セラミックブロックの側面に形成されるのでフィルタは
分離した共振器と実質的に同じ寸法である。ストリップ
線の形成はセラミック共振器の製造と比較してコスト高
でなく、ストリップ線の再現性（reproducibility)はフ
ォトリソグラフィー（photolithography）技術の助けに
より信頼できる。ストリップ線共振器は電極パターンと
同じマスクにより製造されうるので、ストリップ線共振
器の形成は余計な製造工程を必要としない。本発明によ
るフィルタの製造はいくつかのセラミック共振器から構
成される同じフィルタの製造ほど実質的にコスト高では
なく、さらにそのようなフィルターは複数のセラミック
フィルタからなるフィルタより実質的に寸法が小さくな
りうる。The ceramic filter according to the invention can be implemented by forming at least one stripline resonator on one of the sides of the ceramic resonator. With such a filter the desired frequencies can be removed more effectively than those with separate resonators. The filter is substantially the same size as the isolated resonator because the strip lines are formed on the sides of the ceramic block. The formation of strip lines is less expensive than the production of ceramic resonators, and the reproducibility of strip lines is reliable with the aid of photolithography techniques. Since the strip line resonator can be manufactured using the same mask as the electrode pattern, the formation of the strip line resonator does not require extra manufacturing steps. The manufacture of a filter according to the invention is not substantially more costly than the manufacture of the same filter composed of several ceramic resonators, moreover such a filter is substantially smaller in size than a filter composed of a plurality of ceramic filters. Can be.

【００１５】以前は共振器を構成するストリップ線の１
端にフィルタの被覆が接続されていた。ストリップ線は
フィルタの被覆面と接触しないように側面に形成されて
もよいが、１端は別々の接続を利用して短絡されてい
る。加えて、ストリップ線は両端で開放しているかまた
は短絡されていてよい。さらに、ストリップ線共振器は
フィルタの伝達関数に極を与えてよいことが注目され
る。最後に本発明は、共通の誘電体ブロックにおける分
離した共振器としてまたは複数の共振器として実行され
る複式共振器フィルターに適用でき、１または２以上の
共振器にストリップ線共振器が個々のフィルターが形成
される誘電体ブロックの側面上に設けられる。Formerly one of the strip lines that make up the resonator
The filter coating was attached to the end. The strip line may be formed on the side surface so as not to contact the covering surface of the filter, but one end is short-circuited by using a separate connection. In addition, the stripline may be open or shorted at both ends. Further, it is noted that stripline resonators may impart poles to the filter transfer function. Finally, the invention can be applied to dual resonator filters implemented as separate resonators in a common dielectric block or as multiple resonators, with one or more resonators having stripline resonators as individual filters. Is provided on the side surface of the dielectric block in which the is formed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】図１は本発明の誘電体フィルタの斜視図であ
る。FIG. 1 is a perspective view of a dielectric filter of the present invention.

【図２】図２は図１のフィルタの減衰を示す線図であ
る。FIG. 2 is a diagram showing the attenuation of the filter of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２ 上部表面 ３ 孔 ４ 側面 ５ ストリップ線 2 Upper surface 3 Hole 4 Side 5 Strip line

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｐ 7/08 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI technical display location H01P 7/08

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 上部および下部表面、２つの側面、２つ
の端面および該本体の上部表面から下部表面に延びる少
なくとも一つの孔を有する誘電体の本体と、前記下部表
面、１つの側面、両端面および孔の表面の主要部を覆い
それによって伝送線共振器を形成してなる電気的導電層
とからなるフィルタであって、 電気的に導電性のストリップがストリップ線共振器を形
成する他の側面に配置されてなることを特徴とするフィ
ルタ。1. A body of dielectric having upper and lower surfaces, two side surfaces, two end surfaces and at least one hole extending from the upper surface of the body to the lower surface, said lower surface, one side surface, both end surfaces. And an electrically conductive layer covering a major portion of the surface of the hole thereby forming a transmission line resonator, the electrically conductive strip forming another side surface of the filter. A filter characterized by being arranged in. 【請求項２】 前記ストリップ線共振器が１端で短絡さ
れ、１端で開放されてなる請求項１記載のフィルタ。2. The filter according to claim 1, wherein the strip line resonator is short-circuited at one end and opened at one end. 【請求項３】 前記ストリップ線共振器が両端で開放さ
れてなる請求項１記載のフィルタ。3. The filter according to claim 1, wherein the strip line resonator is open at both ends. 【請求項４】 前記ストリップ線共振器が両端で短絡さ
れてなる請求項１記載のフィルタ。4. The filter according to claim 1, wherein the strip line resonator is short-circuited at both ends. 【請求項５】 前記ストリップ線共振器がフィルタの伝
達関数において零が生成されてなる請求項１記載のフィ
ルタ。5. The filter according to claim 1, wherein the strip line resonator is formed by generating zero in a transfer function of the filter. 【請求項６】 前記ストリップ線共振器がフィルタの伝
達関数において極が生成されてなる請求項１、２、３、
４、または５のいずれかに記載のフィルタ。6. The strip line resonator according to claim 1, wherein the pole is generated in the transfer function of the filter.
4. The filter according to either 4 or 5. 【請求項７】 カップリング電極が前記ストリップ線共
振器と同じ面に設けられ、共通のマスクが前記カップリ
ング電極およびストリップ線共振器を形成するために用
いられてなる請求項１、２、３、４、５または６のいず
れかに記載のフィルタ。7. A coupling electrode is provided on the same surface as the strip line resonator, and a common mask is used to form the coupling electrode and the strip line resonator. The filter according to any one of 4, 5, and 6. 【請求項８】 前記誘電体の本体を実質的に包む電気的
導電性材料からなるカバーを含む請求項１、２、３、
４、５、６または７のいずれかに記載のフィルタ。8. A cover made of an electrically conductive material that substantially encloses the body of the dielectric material.
The filter according to any one of 4, 5, 6 and 7. 【請求項９】 前記誘電体の本体の他の側面に少なくと
も２個のストリップ線共振器が設けられてなる請求項
１、２、３、４、５、６、７または８のいずれかに記載
のフィルタ。9. The dielectric body according to claim 1, wherein at least two strip line resonators are provided on the other side surface of the body. Filters. 【請求項１０】 前記誘電体の本体が上部表面から下部
表面に向かって延びる少なくとも２つの孔を含み、前記
孔の表面が電気的導電性の層によって実質的に覆われ、
それによりそれぞれ伝送線共振器を形成してなる請求項
１、２、３、４、５、６、７、８または９のいずれかに
記載のフィルタ。10. The body of the dielectric includes at least two holes extending from an upper surface toward a lower surface, the surface of the holes being substantially covered by an electrically conductive layer,
The filter according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 or 9, which is formed of a transmission line resonator thereby.
JP4166287A 1991-06-25 1992-06-24 Dielectric filter Pending JPH06140808A (en)

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EP (1) EP0520664B1 (en)
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